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ingan275 추천 1 조회 550 11.11.03 08:49 댓글 0
게시글 본문내용
HOME > STS소개 > STS개요> STS란?




대표적으로 13Cr강, 18Cr-8Ni강이 있으며, 주성분인 Cr이 철표면이 매 우 얇은 Cr2O3층(20~30㎛)을 형성하여 금속기지내로 침입하는 산소를 차단 시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 하므로서 녹이 잘 슬지 않는 특성을 갖게 한다.


구분 스테인리스강 일반탄소강
형성
특징 * 피막이 얇고 치밀하여 외부 산소의 침투가
  어려움
* 방사선 등 가혹한 환경에서는 피막이 파괴
  되어 녹이 슬 수도 있다.
* 피막이 두껍고 다공질이기 때문에 외부 산
  소의 침투가 용이.
* 일반적인 대기환경에는 쉽게 녹이 슬며, 근
  본적으로 녹 발생을 방지할 수 없음.

 

HOME > STS소개 > STS개요> STS개발역사
근대 제철발달사를 보면 철강소재는 19세기말부터 20세기초에 일관제철기술이 개발되어 대량 생산체제를 구축하고, 저렴한 가 격으로 여러방면에 사용되어왔다. 그러나 이러한 鐵은 녹(부식) 이 발생하기 때문에 표면처리(도장, 도색 등), 전기방식, 합금원 소첨가 등 여러 가지 방식기술에 대한 연구가 계속되어 왔으며, 이중 합금원소를 첨가해 녹 발생을 억제 한 것이 Stainless (녹이 슬기 어려운) 강의 개발 동기가 되었다.

스테인리스강은 영국의 Faraday가 Cr을 첨가하여 내식성을 향상시키는 연구를 시작하였고, 20세 기초 독일의 Maurer와 Strass에 의해 Fe-Cr-Ni계열의 18-8 스테인리스강이 개발되었다.

또한 영국의 Brearley에 의해 Fe-Cr계열이 연구되면서 그후 10여년간 Mo, Cu, Nb, Ti등을 첨가한 안정화 스테인리스강과 17-4PH등의 석출경화형 스테인리스강이 차례로 개발되어 상업화가 이루어졌다.

한편 1940년 순산소 제강법의 제조기술의 개발로 스테인리스강의 대량생산이 가능해 졌고, 1960년대 개발된 연속주조기술은 생산성을 획기적으로 향상시켰다.

압연기술로는 1932년 T.Sendzimir가 고안한 20단 다단압연기가 스테인리스강의 냉연압연에 적용되어 실용화되었으며, 최근에는 극박 압연기술이 개발되어 10~20㎛두께의 스테인리스 냉연강판을 생산할 수 있게 되었다.

 

HOME > STS소개 > STS개요 > STS분류
스테인리스강은 [표1]과 같이 화학성분과 금속조직에 따라 대별하고 있으며, 화학성분으로는 Fe-Cr계, Fe-Cr-Ni계로 분류되고, 금속조직상으로는 Austenite계, Ferrite계, Martensite계, Duplex계 및 석출경화계로 분류된다.
스테인리스강은 철(Fe)을 소지금속(Base)으로 하여 Cr, Ni을 주원료로 함유하고 있으나, Cr, Ni 이외에 원소를 첨가함으로써 여러 가지 특성을 갖는 스테인리스강을 제조할 수 있었다.

최근 정련기술의 급속한 발전으로 극저탄소 Ferrite강, 질소 첨가강 등 신강종이 개발 되었으며, 현재까지 규격상으로는 총 63종(Austenite계 31, Ferrite계 13, Martensite계 14, Duplex계 2, 석출경화계 3)이 양산되고 있다. 일본의 경우 각 회사별로 고유강종을 개발 약 2,000여종이 등록되어 있다. 스테인리스강의 발달과정은 [표2], [표3]에서와 같이 Cr주성분의 Martensite, Ferrite계에서 Cr-Ni성분의 Austenite계로 이어지며 기본조성을 바탕으로 하여 기타원소들을 첨가, 변화시켜 각종 용도에 맞는 강종이 개발 되어왔다.

결정구조는 면심입방격자로 열처리에 의해서는 경화되지 않고 가공에 의해 경화되며, 대표강종은 304강종으로 18Cr-8Ni이 기본조성이다. Austenite조직은 상온과 고온에서 안전하게 존재하기 때문에 압연중에 변태현상을 동반하지 않고 비자성이다.
304강종은 용강으로부터 고상으로 응고할 때 δ-Ferrite가 우선 석출되며, 온도에 따라 Austenite상이 안전한 상으로 되기 때문에 상온에서는 완전한 Austenite 조직이 존재하여야 하지만, 화학성분에 따라 주편내에 δ-Ferrite가 잔류하게 되어 열간 가공성을 해칠 수 있으며, 가공후 경화정도에 의해 약간의 자성을 가질 수도 있다.


Ferrite계 스테인리스강은 체심입방구조로 Austenite계 스테인리스강 보다 내식성은 열위지만 응력부식균열(SCC)에는 우수하다. 또한 상온에서 강자성이며 열처리에 의해 강화되지 않고 냉간가공성이 매우 우수하다.


Martensite계 스테인리스강은 상온에서 강자성을 보이며, 일반적으로 내식성은 열위한 편이나 강도가 우수하여 고강도 구조용강으로 사용된다. 고온에서는 안전한 Austenite 조직을 보유하며 공냉 또는유냉에 의해Martensite 변태를 일으켜 상온에서 완전한 Martensite 조직을 갖는다.


상온에서 Austenite상과 Ferrite상의 혼합조직으로 강도가 우수하고 결정립이 미세화되며 응력부식 균열에 대한 저항성이 준다.


열처리후 시효에 의해 Cu, Al, Ti, Nb등의 금속간화합물을 석출시켜 강도를 향상 시킨다.

 

HOME > STS소개 > STS특성/용도 > STS특성
스테인리스강의 특성으로는 [표1]과 같이 품질특성과 물리적 성질로 크게 분류할 수 있는데 품질특성으로는 내식성, 용접성, Creep 강도, 성형가공성 등이 중요하며 이중에 가장 중요한 품질특성인 내식성은 일반 탄소강과는 달리 스테인리스강 표면에 부동태 산화피막이 형성되어 우수한 내식성을 보유하게 된다.

[표2]는 Fe-Cr계의 대기중에서 Cr함량에 따라 부식도를 나타낸 것으로 Cr함유량이 10% 이상되면 내식성이 우수함을 알 수 있다. 강종에 따른 내식성은 부식환경과 부식형태에 따라 다소 차이가 있지만, 일반적으로 Austenite계 강종의 내식성이 가장 우수하며, Ferrite계, Martensite계 순으로 내식성이 감소하게 된다.

화학발전 설비용은 고온에서 사용되는 경우 Creep강도가 중요한 품질특성 항목으로 Austenite계 스테인리스강은 결정구조가 면심입방격자 (FCC)이기 때문에 체심입방격자 (BCC)를 갖는 Ferrite계 또는 Martensite계 스테인리스강 보다 600℃까지는 Martensite 강종의 강도가 오히려 우수하다.
이것은 Martensite 강종이 소입에 의해 경화되기 때문이며 Ferrite 강종과 Austenite 강종은 변태점이 없어 소입에 의해 경화되지 않는다. Austenite 강종의 경우 냉간가공에 의해 경화되지만 가공에는 한계가 있으며, 가공경화가 증가할수록 성형성은 불량해진다.
구분 기본조직
Austenite계 Ferrite계 Martensite계
대표강종 스테인리스 304 스테인리스 430 스테인리스 410
대표강종 18Cr-8Ni 18Cr 13Cr



내식성
강도
크립강도
저온충격치 X
가공성
자성 X
경화성 가공경화성 비소입경화성 소입경화성
용접성 X




결정격자구조 면심입방(FCC) 체심입방(BCC) 체심입방(BCC)
열전도도
475℃취성 X
δ 취성 X
고온취성 X
용접성에 있어서는 Ferrite강종과 Martensite강종이 Austenite강종에 비해 매우 불량하다.

이것은 단시간내에 Cr계 스테인리스강을 950℃ 이상의 온도로 급속 가열하면 결정립이 현저하게 조대화되어 고온 취화의 원인으로 작용하기 때문이다.

성형가공성은 Austenite강이 우수하나 Austenite강은 Ferrite강 보다 가공경화성이 높기 때문에 심한 냉간 가공시 Strain누적과 Martensite 변태 발생으로 강도가 증가하는 현상이 일어난다.

 

HOME > STS소개 > STS특성/용도 > STS용도 > 열연강종
 
강종 특성 용도
304(L) - Austenite계의 기본강종
- 내식성, 내열성 우수
- 저온강도, 기계적 성질 우수
- 열처리로써는 경화되지 않고 자성 없음
- 식품설비, 일반화학설비, 원자력용, 배관파
   이프, 저장기기, 내열부품용
- 화학부품, 내열부품용
310(L) - 304대비 低 Ni, Cr 및 高 N성분으로 조질압연
   에 의해 고강도화 가능(불안정한 Austenite
   조직이 Martensite 조직으로 변태)
- Steel, Al 대비 뛰어난 고온강도, 피로강도 및
   내식성으로 전동차량 적용시 경량화,안정성
   및 경제성 우수
- 철도차량, Belt Conveyer, Bolt, Nut
- 철도차량 내외장재, 구조용
305 - 304대비 Ni를 상향시킨 비자성 강종
- 가공에 의한 자성 발생이 없음
- 성형성이 우수하며 주로 전자부품용으로 사용
- 양식기(심가공용), 전자부품, 특수인발용,
   냉간압조용
316(L) - Mo첨가 (2~3%)로 내공식성 우수
- 고온 Creep 강도가 우수
- 304강으로는 불충분한 가혹한 환경에 적용
- 파이프, 화학탱크 (제지산업, 비료공업)
- 파이프, 화학탱크, 용접부 부품
321 - 예민화 구간(450~850℃)에서 사용 - Boiler 열교환기, 파이프, 화학설비, 항공기
   배관
409(L) - 용접성 향상을 위해 Carbon 및 Nitrogen 안정
   화 원소인 Ti등이 첨가된 내열강
- 11% Cr을 함유, 고온 및 상온에서 완전한
   BCC 구조를 가지는 Ferrite 스테인리스강
- 확관성, 고온내식성, 용접성이 우수한 소재
- 자동차 배기관 부품, 열교환기
410(L) - 고강도와 인성을 요구하는 강종
- Quenching후 주로 열처리에 기계적 성질을
   확보(410강종)
- 생산 Cost면에서 유리하고 가공성이 양호하
   나 부식환경에 취약
- 1종양식기
- 콘테이너 Frame용,Burner,자동차 배기장치
420J1/J2 - 고탄소 Martensite계 강종으로 우수한 소입
   경화능
- 고강도의 기계적 성질을 요구하는 제품소재
   로 사용
- Dinner Knife, 터빈블레이드
- Knife, 가위, Nozzle, 밸브
430 - 범용적인 비열경화용 Ferrite계 스테인리스강
- 17% Cr을 함유, 고온에서 혼상(α+γ)존재하나
   1000℃ 이하는 α단상의 BCC구조
- 자성을 띄며, Ridging 및 Stretcher Strain이
   발생
- 전자부품, 가스렌지 상판, 2종양식기, 건축
   내장용
444 - 400계 스테인리스강의 고유특성으로 인해304
   강 대비 가공성 및 용접성은 다소 미흡하나
   극저[C+N]으로 가공성을 향상
- 안정화 페라이트 원소인 [Nb] 첨가로 Fully
   Ferrite 조직을 보유함으로써 내부식성,연성,
   내응력부식균열성 개선 및 용접전후 열처리
   생략이 가능한 저수조용 신강종
- 대용량 저수조, 배수지, 태양열온수기, 전기
   온수기 등 음용수 설비에 사용

 

 
강종 특성 용도
304(L) - Austenite계의 기본강종
- 내식성, 내열성 우수
- 저온강도, 기계적 성질 우수
- 열처리로써는 경화되지 않고 자성 없음
- 1, 2 양식기, 외장재, 건축자재
- 저장기기, 내열부품류
310(L) - 304대비 低 Ni, Cr 및 高 N성분으로 조질압연
   에 의해 고강도화 가능 (불안정한Austenite
   조직이 Martensite 조직으로 변태)
- Steel, Al 대비 뛰어난 고온강도, 피로강도 및
   내식성으로 전동차량 적용시 경량화, 안정성
   및 경제성 우수(301L)
- 전자기기부품용, Spring
- 전동차량
304N1 - 304대비 N첨가에 의해 고강도확보로 구
- 조용강재로 사용
- 가로등
304N2 - 연성과 내식성의 저하를 최소한으로 유지하
   면서 강도를 증가시킬 목적으로 N 및 Nb을
   첨가한 구조용 강재
☞고강도 확보를 위해 N(0.17%) 및 Mn(1.7%)
   첨가
☞내입계 부식성 향상을 위하여 첨가
- 가로등
304Cu - 17Cr-7Ni-2Cu를 기본조성으로 하는 Auste
   nite계 스테인리스강
- 304대비 우수한 성형능 확보(복합성형성, 심
   가공성, 형상동결성 우수)
- 내시효 균열성이 우수
- 보온도시락, 보온병
316(L) - Mo첨가 (2~3%)로 내공식성 우수
- 고온 Creep 강도가 우수
- 열간가공시 고압하 필요
- 배관용 파이프, 열교환기
- 보일러용 파이프
321 - 304 강종에 Carbon 안정화 원소인 Ti 첨가로
   입계 예민화 억제
- 예민화 구간(450℃~850℃)에서 사용될 목적
   으로 개발
- Ti첨가로 결함(Inclusion line, Ti- Streak) 다
   발 강종임
- Boiler 열교환기, 파이프
409L - 가공성, 용접성, 내식성 향상을 위해 Low
   Carbon 및 안정화 원소인 Ti 첨가
- 11% Cr을 함유, 고온 및 상온에서 완전한
   BCC 구조를 가지는 Ferrite계 내열강
- 우수한 가공성과 용접성을 유지하고 적절한
   고온특성 및 상온내식성을 가짐으로 내열기
   기 소재로 주로 사용
- 자동차 배기관 부품, 열교환기, 내열기기
410(L) - 410: Martensite 조직으로 내식성 및 기계가
   공성 보유
- 410L: Low Carbon에 의한 Ferrite 조직으로
   용접부 굴곡성, 가공성 등이 우수
- 1종 양식기, 일반범용
- Container Frame, 보일러 연소실, 배기가스
   처리장치등
420J2 - 고탄소 Martensite계 강종으로 우수한 소입
   경화능
- 고강도의 기계적 성질을 요구하는 제품의 소
   재로 사용
- 가위, 가정용칼
430 - 범용적인 비열경화용 Ferrite계 스테인리스강
- 17% Cr을 함유, 고온에서 혼상(α+γ) 존재하
   나 1000℃ 이하에는 α단상의 BCC 구조
- 가스렌지 상판, 가전부품 2종양식기, 건축내
   장용
430J1L - 19Cr-0.5Cu-0.5Nb-Low(C,N)성분의 Ferrite
   스테인리스강
- STS430 대비 Cu, Nb 첨가 및 C,N 양이 적기
   때문에 가공성, 내식성 우수
- 세탁조, 자동차 부품, 내열기기류
436L - 대표성분: 18Cr-1Mo-(Ti, Nb)-Low(C,N) 성
   분의 Ferrite 스테인리스강
- 극저 C, N 및 Carbon 안정화원소(Ti, Nb)첨
   가로 내식성, 용접성, 가공성 향상
- 자동차 배기관, 세탁기, 내조, 온수기기

 

 
강종 특성 용도
304(L) - Austenite Stainless 기본강종
- 내식성, 내열성 우수
- 저온강도, 기계적 성질 우수
- 화학설비, Vessel, Tank, 산업기계 등
304LN - 저[C], 질소 첨가강
- 304대비 고강도 및 내식성 향상
- 질소첨가로 고온가열 및 고온압연
   (압하율 하향관리)
- 전동차구조, 급탕조용 등
316(L) - Mo 첨가로 (2~3%)내공식성 및 내식성 우수
- 고온 Creep강도 우수
- 열간 가공시 고압 필요
- 화학설비, Vessel, Tank등

 

HOME > STS소개 > 표면상태분류
구분 특기사항 주용도
NO.1 * 열간압연후 열처리, 산세척한 것
- 통상 두께 : 3mm ~ 8mm
- 표면광택이 필요없는 용도에 사용
산업시설재, 빌딩구조재, 화학탱크 등
NO.2D * 냉간압연후 열처리, 산세척한 제품
- 무광택의 냉간압연제품으로, Deep Drawing성이 우수함
일반용, 건축용, DDQ용 등
NO.2B * 냉간압연후 열처리 및 산세척한 후 약간의 냉간압연(Skin
  Pass)한 제품
- NO. 2D대비 광택과 표면평활도가 양호
대표적인 냉간압연 제품으로 거의 전 용도에 사용
NO.3 * KS L6001(연마재 입도규정)에 의한 100~120Mesh
  의 연마재로 스테인리스강 표면을 연마한 제품
건축내외장재, 전자제품 외관, 주방설비 등
NO.4 * KS L6001(연마재 입도규정)에 의한 150~180Mesh의 연마
  재로 스테인리스강 표면을 연마한 제품
- NO. 3대비 연마상태가 미세함
건축내외장재, 주방용품, 차량용, 의료기구, 식품설비
BA * 냉간압연후 광휘소둔 열처리한 제품
- 고도의 반사율 및 광택을 가짐
 
HL * No. 4제품에 적당한 입도의 연마재를 사용하여 연속된 연
  마무늬가 나타나도록 한 제품
건축내외장재(Sash, Door, Panel)
D
U
L
L
ROLL
DULL
* 미세한 요철을 준 Roll을 냉간압연시 사용하여 강판표면에
  전사시켜 광택을 저하시킨 제품
건축내외장재, 지붕재
BEAD
BLAST
* 냉연판 표면에 유리 알갱이를 투사시켜 광택을 저하시킨
  제품
건축내외장재
Hard재 * 냉간압연하여 고경도특성을 갖게한 제품 고경도품, Spring용, 철도차량용등
NO.6 * KS L6001(연마재 입도규정)에 의한 240~32Mesh의 연마재
  로 스테인리스강 표면을 연마한 제품
- NO. 4보다 연마상태가 더욱 미세한 제품으로 광택을 제거
  한 우아한 표면상태 요구시 사용
건축내외장재
NO.8 * 상당한 광택 및 반사기능을 가진 연마제품으로 800Mesh
  이상의 연마재로 BUFF를 회전시켜 연마한 제품
건축내외장재, 반사경,
가구장식
Satin
Vibration
* 다축 수평연마에 의해 무방향성으로 연마 무늬를낸 제품 건축내외장재, 가전제품,
장식품 등
Mirror * 1000Mesh이상의 연마재로 Buff를 회전시켜 연속가공 연마
  한 제품
- 고도의 광택 및 반사기능을 가지며, 연마 흔적 거의 없음
건축내외장재, 반사경, 장식용 등
Emboss * Etching 또는 방전가공으로 문양을 조각한 Roll에의해 냉간
  압연한 제품
- Linnen, Heart, Keddo, Speckle등
건축내외장재, 주방용품,
전자부품, 장식용
Etching * NO, 2B, BA, HL 제품의 표면을 선택적으로
  Etching 시켜 장식효과를 낸 제품
건축내외장재, 엘리베이터,
주방용, 장식용
Color * 냉간압연 최종제품 표면에 빛의 간섭 현상을 이용하여, 전
  기화학처리에 의해 표면에 색깔을 낸 제품
- Coloring 후 경막처리로 NO. 2B보다 내식성이 우수하며
  다양한 색상을 낼 수 있음
건축내외장재, 엘리베이터,
주방용, 장식용

한국철강협회 / 스텐레스클럽

http://www.stainlesssteel.or.kr/index.html

 

 

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대표적으로 13Cr강, 18Cr-8Ni강이 있으며, 주성분인 Cr이 철표면이 매 우 얇은 Cr2O3층(20~30㎛)을 형성하여 금속기지내로 침입하는 산소를 차단 시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 하므로서 녹이 잘 슬지 않는 특성을 갖게 한다.


구분 스테인리스강 일반탄소강
형성
특징 * 피막이 얇고 치밀하여 외부 산소의 침투가
  어려움
* 방사선 등 가혹한 환경에서는 피막이 파괴
  되어 녹이 슬 수도 있다.
* 피막이 두껍고 다공질이기 때문에 외부 산
  소의 침투가 용이.
* 일반적인 대기환경에는 쉽게 녹이 슬며, 근
  본적으로 녹 발생을 방지할 수 없음.

 

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근대 제철발달사를 보면 철강소재는 19세기말부터 20세기초에 일관제철기술이 개발되어 대량 생산체제를 구축하고, 저렴한 가 격으로 여러방면에 사용되어왔다. 그러나 이러한 鐵은 녹(부식) 이 발생하기 때문에 표면처리(도장, 도색 등), 전기방식, 합금원 소첨가 등 여러 가지 방식기술에 대한 연구가 계속되어 왔으며, 이중 합금원소를 첨가해 녹 발생을 억제 한 것이 Stainless (녹이 슬기 어려운) 강의 개발 동기가 되었다.

스테인리스강은 영국의 Faraday가 Cr을 첨가하여 내식성을 향상시키는 연구를 시작하였고, 20세 기초 독일의 Maurer와 Strass에 의해 Fe-Cr-Ni계열의 18-8 스테인리스강이 개발되었다.

또한 영국의 Brearley에 의해 Fe-Cr계열이 연구되면서 그후 10여년간 Mo, Cu, Nb, Ti등을 첨가한 안정화 스테인리스강과 17-4PH등의 석출경화형 스테인리스강이 차례로 개발되어 상업화가 이루어졌다.

한편 1940년 순산소 제강법의 제조기술의 개발로 스테인리스강의 대량생산이 가능해 졌고, 1960년대 개발된 연속주조기술은 생산성을 획기적으로 향상시켰다.

압연기술로는 1932년 T.Sendzimir가 고안한 20단 다단압연기가 스테인리스강의 냉연압연에 적용되어 실용화되었으며, 최근에는 극박 압연기술이 개발되어 10~20㎛두께의 스테인리스 냉연강판을 생산할 수 있게 되었다.

 

HOME > STS소개 > STS개요 > STS분류
스테인리스강은 [표1]과 같이 화학성분과 금속조직에 따라 대별하고 있으며, 화학성분으로는 Fe-Cr계, Fe-Cr-Ni계로 분류되고, 금속조직상으로는 Austenite계, Ferrite계, Martensite계, Duplex계 및 석출경화계로 분류된다.
스테인리스강은 철(Fe)을 소지금속(Base)으로 하여 Cr, Ni을 주원료로 함유하고 있으나, Cr, Ni 이외에 원소를 첨가함으로써 여러 가지 특성을 갖는 스테인리스강을 제조할 수 있었다.

최근 정련기술의 급속한 발전으로 극저탄소 Ferrite강, 질소 첨가강 등 신강종이 개발 되었으며, 현재까지 규격상으로는 총 63종(Austenite계 31, Ferrite계 13, Martensite계 14, Duplex계 2, 석출경화계 3)이 양산되고 있다. 일본의 경우 각 회사별로 고유강종을 개발 약 2,000여종이 등록되어 있다. 스테인리스강의 발달과정은 [표2], [표3]에서와 같이 Cr주성분의 Martensite, Ferrite계에서 Cr-Ni성분의 Austenite계로 이어지며 기본조성을 바탕으로 하여 기타원소들을 첨가, 변화시켜 각종 용도에 맞는 강종이 개발 되어왔다.

결정구조는 면심입방격자로 열처리에 의해서는 경화되지 않고 가공에 의해 경화되며, 대표강종은 304강종으로 18Cr-8Ni이 기본조성이다. Austenite조직은 상온과 고온에서 안전하게 존재하기 때문에 압연중에 변태현상을 동반하지 않고 비자성이다.
304강종은 용강으로부터 고상으로 응고할 때 δ-Ferrite가 우선 석출되며, 온도에 따라 Austenite상이 안전한 상으로 되기 때문에 상온에서는 완전한 Austenite 조직이 존재하여야 하지만, 화학성분에 따라 주편내에 δ-Ferrite가 잔류하게 되어 열간 가공성을 해칠 수 있으며, 가공후 경화정도에 의해 약간의 자성을 가질 수도 있다.


Ferrite계 스테인리스강은 체심입방구조로 Austenite계 스테인리스강 보다 내식성은 열위지만 응력부식균열(SCC)에는 우수하다. 또한 상온에서 강자성이며 열처리에 의해 강화되지 않고 냉간가공성이 매우 우수하다.


Martensite계 스테인리스강은 상온에서 강자성을 보이며, 일반적으로 내식성은 열위한 편이나 강도가 우수하여 고강도 구조용강으로 사용된다. 고온에서는 안전한 Austenite 조직을 보유하며 공냉 또는유냉에 의해Martensite 변태를 일으켜 상온에서 완전한 Martensite 조직을 갖는다.


상온에서 Austenite상과 Ferrite상의 혼합조직으로 강도가 우수하고 결정립이 미세화되며 응력부식 균열에 대한 저항성이 준다.


열처리후 시효에 의해 Cu, Al, Ti, Nb등의 금속간화합물을 석출시켜 강도를 향상 시킨다.

 

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스테인리스강의 특성으로는 [표1]과 같이 품질특성과 물리적 성질로 크게 분류할 수 있는데 품질특성으로는 내식성, 용접성, Creep 강도, 성형가공성 등이 중요하며 이중에 가장 중요한 품질특성인 내식성은 일반 탄소강과는 달리 스테인리스강 표면에 부동태 산화피막이 형성되어 우수한 내식성을 보유하게 된다.

[표2]는 Fe-Cr계의 대기중에서 Cr함량에 따라 부식도를 나타낸 것으로 Cr함유량이 10% 이상되면 내식성이 우수함을 알 수 있다. 강종에 따른 내식성은 부식환경과 부식형태에 따라 다소 차이가 있지만, 일반적으로 Austenite계 강종의 내식성이 가장 우수하며, Ferrite계, Martensite계 순으로 내식성이 감소하게 된다.

화학발전 설비용은 고온에서 사용되는 경우 Creep강도가 중요한 품질특성 항목으로 Austenite계 스테인리스강은 결정구조가 면심입방격자 (FCC)이기 때문에 체심입방격자 (BCC)를 갖는 Ferrite계 또는 Martensite계 스테인리스강 보다 600℃까지는 Martensite 강종의 강도가 오히려 우수하다.
이것은 Martensite 강종이 소입에 의해 경화되기 때문이며 Ferrite 강종과 Austenite 강종은 변태점이 없어 소입에 의해 경화되지 않는다. Austenite 강종의 경우 냉간가공에 의해 경화되지만 가공에는 한계가 있으며, 가공경화가 증가할수록 성형성은 불량해진다.
구분 기본조직
Austenite계 Ferrite계 Martensite계
대표강종 스테인리스 304 스테인리스 430 스테인리스 410
대표강종 18Cr-8Ni 18Cr 13Cr



내식성
강도
크립강도
저온충격치 X
가공성
자성 X
경화성 가공경화성 비소입경화성 소입경화성
용접성 X




결정격자구조 면심입방(FCC) 체심입방(BCC) 체심입방(BCC)
열전도도
475℃취성 X
δ 취성 X
고온취성 X
용접성에 있어서는 Ferrite강종과 Martensite강종이 Austenite강종에 비해 매우 불량하다.

이것은 단시간내에 Cr계 스테인리스강을 950℃ 이상의 온도로 급속 가열하면 결정립이 현저하게 조대화되어 고온 취화의 원인으로 작용하기 때문이다.

성형가공성은 Austenite강이 우수하나 Austenite강은 Ferrite강 보다 가공경화성이 높기 때문에 심한 냉간 가공시 Strain누적과 Martensite 변태 발생으로 강도가 증가하는 현상이 일어난다.

 

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강종 특성 용도
304(L) - Austenite계의 기본강종
- 내식성, 내열성 우수
- 저온강도, 기계적 성질 우수
- 열처리로써는 경화되지 않고 자성 없음
- 식품설비, 일반화학설비, 원자력용, 배관파
   이프, 저장기기, 내열부품용
- 화학부품, 내열부품용
310(L) - 304대비 低 Ni, Cr 및 高 N성분으로 조질압연
   에 의해 고강도화 가능(불안정한 Austenite
   조직이 Martensite 조직으로 변태)
- Steel, Al 대비 뛰어난 고온강도, 피로강도 및
   내식성으로 전동차량 적용시 경량화,안정성
   및 경제성 우수
- 철도차량, Belt Conveyer, Bolt, Nut
- 철도차량 내외장재, 구조용
305 - 304대비 Ni를 상향시킨 비자성 강종
- 가공에 의한 자성 발생이 없음
- 성형성이 우수하며 주로 전자부품용으로 사용
- 양식기(심가공용), 전자부품, 특수인발용,
   냉간압조용
316(L) - Mo첨가 (2~3%)로 내공식성 우수
- 고온 Creep 강도가 우수
- 304강으로는 불충분한 가혹한 환경에 적용
- 파이프, 화학탱크 (제지산업, 비료공업)
- 파이프, 화학탱크, 용접부 부품
321 - 예민화 구간(450~850℃)에서 사용 - Boiler 열교환기, 파이프, 화학설비, 항공기
   배관
409(L) - 용접성 향상을 위해 Carbon 및 Nitrogen 안정
   화 원소인 Ti등이 첨가된 내열강
- 11% Cr을 함유, 고온 및 상온에서 완전한
   BCC 구조를 가지는 Ferrite 스테인리스강
- 확관성, 고온내식성, 용접성이 우수한 소재
- 자동차 배기관 부품, 열교환기
410(L) - 고강도와 인성을 요구하는 강종
- Quenching후 주로 열처리에 기계적 성질을
   확보(410강종)
- 생산 Cost면에서 유리하고 가공성이 양호하
   나 부식환경에 취약
- 1종양식기
- 콘테이너 Frame용,Burner,자동차 배기장치
420J1/J2 - 고탄소 Martensite계 강종으로 우수한 소입
   경화능
- 고강도의 기계적 성질을 요구하는 제품소재
   로 사용
- Dinner Knife, 터빈블레이드
- Knife, 가위, Nozzle, 밸브
430 - 범용적인 비열경화용 Ferrite계 스테인리스강
- 17% Cr을 함유, 고온에서 혼상(α+γ)존재하나
   1000℃ 이하는 α단상의 BCC구조
- 자성을 띄며, Ridging 및 Stretcher Strain이
   발생
- 전자부품, 가스렌지 상판, 2종양식기, 건축
   내장용
444 - 400계 스테인리스강의 고유특성으로 인해304
   강 대비 가공성 및 용접성은 다소 미흡하나
   극저[C+N]으로 가공성을 향상
- 안정화 페라이트 원소인 [Nb] 첨가로 Fully
   Ferrite 조직을 보유함으로써 내부식성,연성,
   내응력부식균열성 개선 및 용접전후 열처리
   생략이 가능한 저수조용 신강종
- 대용량 저수조, 배수지, 태양열온수기, 전기
   온수기 등 음용수 설비에 사용

 

 
강종 특성 용도
304(L) - Austenite계의 기본강종
- 내식성, 내열성 우수
- 저온강도, 기계적 성질 우수
- 열처리로써는 경화되지 않고 자성 없음
- 1, 2 양식기, 외장재, 건축자재
- 저장기기, 내열부품류
310(L) - 304대비 低 Ni, Cr 및 高 N성분으로 조질압연
   에 의해 고강도화 가능 (불안정한Austenite
   조직이 Martensite 조직으로 변태)
- Steel, Al 대비 뛰어난 고온강도, 피로강도 및
   내식성으로 전동차량 적용시 경량화, 안정성
   및 경제성 우수(301L)
- 전자기기부품용, Spring
- 전동차량
304N1 - 304대비 N첨가에 의해 고강도확보로 구
- 조용강재로 사용
- 가로등
304N2 - 연성과 내식성의 저하를 최소한으로 유지하
   면서 강도를 증가시킬 목적으로 N 및 Nb을
   첨가한 구조용 강재
☞고강도 확보를 위해 N(0.17%) 및 Mn(1.7%)
   첨가
☞내입계 부식성 향상을 위하여 첨가
- 가로등
304Cu - 17Cr-7Ni-2Cu를 기본조성으로 하는 Auste
   nite계 스테인리스강
- 304대비 우수한 성형능 확보(복합성형성, 심
   가공성, 형상동결성 우수)
- 내시효 균열성이 우수
- 보온도시락, 보온병
316(L) - Mo첨가 (2~3%)로 내공식성 우수
- 고온 Creep 강도가 우수
- 열간가공시 고압하 필요
- 배관용 파이프, 열교환기
- 보일러용 파이프
321 - 304 강종에 Carbon 안정화 원소인 Ti 첨가로
   입계 예민화 억제
- 예민화 구간(450℃~850℃)에서 사용될 목적
   으로 개발
- Ti첨가로 결함(Inclusion line, Ti- Streak) 다
   발 강종임
- Boiler 열교환기, 파이프
409L - 가공성, 용접성, 내식성 향상을 위해 Low
   Carbon 및 안정화 원소인 Ti 첨가
- 11% Cr을 함유, 고온 및 상온에서 완전한
   BCC 구조를 가지는 Ferrite계 내열강
- 우수한 가공성과 용접성을 유지하고 적절한
   고온특성 및 상온내식성을 가짐으로 내열기
   기 소재로 주로 사용
- 자동차 배기관 부품, 열교환기, 내열기기
410(L) - 410: Martensite 조직으로 내식성 및 기계가
   공성 보유
- 410L: Low Carbon에 의한 Ferrite 조직으로
   용접부 굴곡성, 가공성 등이 우수
- 1종 양식기, 일반범용
- Container Frame, 보일러 연소실, 배기가스
   처리장치등
420J2 - 고탄소 Martensite계 강종으로 우수한 소입
   경화능
- 고강도의 기계적 성질을 요구하는 제품의 소
   재로 사용
- 가위, 가정용칼
430 - 범용적인 비열경화용 Ferrite계 스테인리스강
- 17% Cr을 함유, 고온에서 혼상(α+γ) 존재하
   나 1000℃ 이하에는 α단상의 BCC 구조
- 가스렌지 상판, 가전부품 2종양식기, 건축내
   장용
430J1L - 19Cr-0.5Cu-0.5Nb-Low(C,N)성분의 Ferrite
   스테인리스강
- STS430 대비 Cu, Nb 첨가 및 C,N 양이 적기
   때문에 가공성, 내식성 우수
- 세탁조, 자동차 부품, 내열기기류
436L - 대표성분: 18Cr-1Mo-(Ti, Nb)-Low(C,N) 성
   분의 Ferrite 스테인리스강
- 극저 C, N 및 Carbon 안정화원소(Ti, Nb)첨
   가로 내식성, 용접성, 가공성 향상
- 자동차 배기관, 세탁기, 내조, 온수기기

 

 
강종 특성 용도
304(L) - Austenite Stainless 기본강종
- 내식성, 내열성 우수
- 저온강도, 기계적 성질 우수
- 화학설비, Vessel, Tank, 산업기계 등
304LN - 저[C], 질소 첨가강
- 304대비 고강도 및 내식성 향상
- 질소첨가로 고온가열 및 고온압연
   (압하율 하향관리)
- 전동차구조, 급탕조용 등
316(L) - Mo 첨가로 (2~3%)내공식성 및 내식성 우수
- 고온 Creep강도 우수
- 열간 가공시 고압 필요
- 화학설비, Vessel, Tank등

 

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구분 특기사항 주용도
NO.1 * 열간압연후 열처리, 산세척한 것
- 통상 두께 : 3mm ~ 8mm
- 표면광택이 필요없는 용도에 사용
산업시설재, 빌딩구조재, 화학탱크 등
NO.2D * 냉간압연후 열처리, 산세척한 제품
- 무광택의 냉간압연제품으로, Deep Drawing성이 우수함
일반용, 건축용, DDQ용 등
NO.2B * 냉간압연후 열처리 및 산세척한 후 약간의 냉간압연(Skin
  Pass)한 제품
- NO. 2D대비 광택과 표면평활도가 양호
대표적인 냉간압연 제품으로 거의 전 용도에 사용
NO.3 * KS L6001(연마재 입도규정)에 의한 100~120Mesh
  의 연마재로 스테인리스강 표면을 연마한 제품
건축내외장재, 전자제품 외관, 주방설비 등
NO.4 * KS L6001(연마재 입도규정)에 의한 150~180Mesh의 연마
  재로 스테인리스강 표면을 연마한 제품
- NO. 3대비 연마상태가 미세함
건축내외장재, 주방용품, 차량용, 의료기구, 식품설비
BA * 냉간압연후 광휘소둔 열처리한 제품
- 고도의 반사율 및 광택을 가짐
 
HL * No. 4제품에 적당한 입도의 연마재를 사용하여 연속된 연
  마무늬가 나타나도록 한 제품
건축내외장재(Sash, Door, Panel)
D
U
L
L
ROLL
DULL
* 미세한 요철을 준 Roll을 냉간압연시 사용하여 강판표면에
  전사시켜 광택을 저하시킨 제품
건축내외장재, 지붕재
BEAD
BLAST
* 냉연판 표면에 유리 알갱이를 투사시켜 광택을 저하시킨
  제품
건축내외장재
Hard재 * 냉간압연하여 고경도특성을 갖게한 제품 고경도품, Spring용, 철도차량용등
NO.6 * KS L6001(연마재 입도규정)에 의한 240~32Mesh의 연마재
  로 스테인리스강 표면을 연마한 제품
- NO. 4보다 연마상태가 더욱 미세한 제품으로 광택을 제거
  한 우아한 표면상태 요구시 사용
건축내외장재
NO.8 * 상당한 광택 및 반사기능을 가진 연마제품으로 800Mesh
  이상의 연마재로 BUFF를 회전시켜 연마한 제품
건축내외장재, 반사경,
가구장식
Satin
Vibration
* 다축 수평연마에 의해 무방향성으로 연마 무늬를낸 제품 건축내외장재, 가전제품,
장식품 등
Mirror * 1000Mesh이상의 연마재로 Buff를 회전시켜 연속가공 연마
  한 제품
- 고도의 광택 및 반사기능을 가지며, 연마 흔적 거의 없음
건축내외장재, 반사경, 장식용 등
Emboss * Etching 또는 방전가공으로 문양을 조각한 Roll에의해 냉간
  압연한 제품
- Linnen, Heart, Keddo, Speckle등
건축내외장재, 주방용품,
전자부품, 장식용
Etching * NO, 2B, BA, HL 제품의 표면을 선택적으로
  Etching 시켜 장식효과를 낸 제품
건축내외장재, 엘리베이터,
주방용, 장식용
Color * 냉간압연 최종제품 표면에 빛의 간섭 현상을 이용하여, 전
  기화학처리에 의해 표면에 색깔을 낸 제품
- Coloring 후 경막처리로 NO. 2B보다 내식성이 우수하며
  다양한 색상을 낼 수 있음
건축내외장재, 엘리베이터,
주방용, 장식용

HOME > STS소개 > 취급요령 > STS설계관리요령

Stainless강은 설계시 사용환경과 목적에 따라 적합한 강종을 선택하여야 수명연장 및 미려한 외관을 유지할 수 있습니다. 사용환경 즉 부식환경을 정량적으로 파악하기는 곤란하지만 STS강의 부식을 억제하는 부동태 피막을 파괴하는 물질이 날아드는 정도에 따라 전원, 도시, 공업지역 등으로 분류할 수 있으나 항상 절대적이지는 않으며 그 지역의 환경변화(도시화, 공업화 정도)나 바람의 영향등을 항상 고려하여야 합니다.
아래는 설계시 이러한 환경별 강종선정의 적정예입니다.
대표강종 전원지역 도시지역 공업지역 해안지역
I L M H I L M H I L M H I L M H
고내식 STS
STS316 X
STS304 X X X
STS430 X X X X X X X X X

※ 범례
- I (Indoor Environment) : 옥내환경
- L (Low Grade Environment) : 해당지역의 가벼운 부식환경 (저온, 저습도)
- M (Medium Grade Environment) : 해당지역의 일반환경
- H (High Grade Environment) : 해당지역의 가장 심한 부식환경 (고온, 고습도 등)


- 돌출부는 빗물이 튀어 오르거나 오염된 물방울이 들어오지 않는 구조
- 부재의 하부가 쉽게 오염되지 않는 구조
- 모세관현상 혹은 먼지가 쌓이지 않는 접합부위 구조
- 조립 체결부위의 연결재는 스테인리스 강재를 사용
- 대형 빌딩의 경우 외벽 및 창문청소를 위한 곤도라 설비 설계반영


Stainless 강이 내식성이 좋은 이유는 표면에 부동태피막이 형성되어 있기 때문이며 보관, 운반시에는 이러한 부동태피막을 보존, 유지하는데 세심한 주위를 기울여야 합니다.
보관
보관시에는 수분, 먼지, 기름, 윤활유, 분진등이 접촉되어 표면에 녹이 발생하거나 향후 용접시 내식성저하가 되지 않도록 유의하여야 합니다. 또한 보호피막과 원판사이에 수분이 침투할 경우에는 보호피막을 씌우지 않는 경우보다 부식이 빠르게 진전됩니다.
창고보관은 깨끗하고 건조하며 환기가 잘 되는 곳에 원래의 포장상태로 보관하되 커버를 씌우면 좋습니다. 보호피막이 부착된 재질은 직사광선의 노출을 피하고 주기적으로 피막을 검사하여 피막성질이 변하면 (필름수명 6개월)즉시 교체하여야 합니다. 간지를 포함한 포장재료가 젖으면 표면부식방지를 위하여 즉시 제거하여야 합니다.
운반
운반시에는 표면긁힘이 발생하지 않도록 고무나 목재 받침재를 이용하고 운반장비는 가급적이면 Stainless 전용 장비를 사용하며 지문에 의한 오염을 막기위하여 장갑을 사용하여야 합니다.
절단 및 Press
일반강 대비 강도가 강하므로 Punching 및 Shearing 작업시 더 큰 압력이 필요하며 다이스와 칼날의 간격이 정확하야 덧살이나 가공경화가 발생하지 않고 깨끗이 절단됩니다.
플라즈마나 레이저 절단이 권장되나 Gas절단 혹은 Arc절단을 불가피하게 실시할 경우 열영향부에 대하여 Grinding 및 필요시 열처리를 하여야 합니다.
벤딩가공
박판(두께 2mm이하)의 벤딩은 180°밀착가공도 가능하지만 굴곡면의 Crack을 줄이기 위하여 판두께와 같은 정도의 내경반경(R)을 주는 것이 바람직 합니다. 후판(두께 200mm이상)의 벤딩은 압연방향 벤딩시 판두께의 2배, 압연과 직각방향의 벤딩시에는 판두께의 4배의 곡율반경 주는 것이 바람직합니다.
특히 용접부위 벤딩시에는 가공균열을 막기위하여 표면연마가 필요합니다.
Drawing
심가공시에는 마찰과 표면손상이 쉬우므로 윤활제는 내압 또는 내열성의 고급용 극압유를 사용하고 성형가공후에는 표면에 남아있는 기름을 깨끗하게 제거하여야 합니다.
용접
용접에 악영향을 주는 녹, 기름, 수분, 페인트 등을 철저히 제거하고 해당 강종에 적합한 용접봉을 선정하여야 합니다. 가접시에는 탄소강보다 Pitch를 짧게하고 Slag 제거는 Stainless Brush를 사용하여야 합니다.
용접 완료시에는 국부부식이나 강도저하를 막기 위하여 Grinding 처리 및 세척작업이 필요합니다.
시공상의 배려
Stainless강은 시공시의 긁힘 및 오염물 부착을 방지하기 위하여 보호필름이 부착한 상태로 출하되나 시간의 경과에 따른 열화에 의한 문제, 점착액 잔류에 의한 문제가 발생할 수가 있으므로 필름수명에 유념하며 시공후 필름제거시에는 표면세척을 하여야 합니다.
공구는 Stainless전용공구를 사용하며 공구를 일반강과 공동으로 사용할 경우에는 철가루가 묻지 않도록 청소를 하여야 합니다. 부식성이 강한 타일 및 석재의 청소용 약재는 Stainless표면에 접촉하지 않도록 유의하고 접촉시 즉시 세척하여야 합니다. 건설현장 시공시에는 시멘트, 분진 등에 노출되지 않도록 하고 시공종료 후에는 중성세제 및 물로 세척하여야 합니다.
화학발생, Etching, 도장, Coating된 재질은 특히 변색이나 표면흠이 발생되기 쉬우며 보수 또한 어려우므로
  앞서 기술된 사항을 특히 유념하여 시행하여야 합니다.
출처-http://www.stainlesssteel.or.kr/index.html
 
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